Конспект урока "Интерференция механических волн"
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему

Этапы урока

Действия учителя

Деятельность учащихся

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний

3. Мотивация

4. Формирование новых знаний

5. Закрепление новых знаний

6. Домашнее задание

Здравствуйте, садитесь.

Пока я отмечаю отсутствующих, повторите тему «Дисперсия»

Что такое дисперсия

Кто и когда открыл это явление?

Что Ньютон назвал спектром?

Почему свет преломляется при переходе в другую среду?

Почему после преломления белого света в призме, мы наблюдаем спектр?

Как запомнить последовательность цветов в радуге?

На самом деле из каких основных цветов состоит белый свет?

Почему мы видим тот или иной цвет?

Свет – это и частица и волна. А волнам присущи явления интерференции и дифракции, => необходимо было найти экспериментальные доказательства интерференции и дифракции света.

Сначала познакомимся с интерференцией механических волн.

 Запишите тему урока

Очень часто в среде одновременно распространяется несколько различных волн.

Если бросить в воду два камня, образовав тем самым две круговые волны, то можно заметить, что каждая волна проходит сквозь другую и ведет себя так, как будто другой волны не существовало. Точно также звуковые волны могут распространяться одновременно в воздухе. Мы можем отличить один звук от другого, например в оркестре.

Теперь посмотрим более внимательно, Что происходит в местах, где волны накладываются одна на другую (опыт).

Итак, в каждой точке среды колебания, вызванные двумя волнами, складываются.

Сформулируйте вывод о том, что такое интерференция.

Запишем определение: сложение волн в пространстве, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний частиц среды, называется интерференцией.

Рассмотрим, при каких условиях будет наблюдаться усиление, а при каких ослабление волны (рис. 8.44).

d1, d2 – Расстояния, которые проходят волны до точки М.

Δd=d1-d2 – разность хода.

Если разность хода равна длине волны, то гребни и впадины обеих волн совпадают.

Рис. 8.45

Δφ=0 или 2π, амплитуда колебаний удваивается.

Условие максимумов: Амплитуда колебаний частиц среды в данной точке максимальна, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке, равна целому числу длин волн.

Δd=±kλ, k=0,1,2, …

Если на отрезке Δd укладывается половина длины волны, то колебания будут происходить в противофазе Δφ=π  (рис. 8.46) и в результате амплитуда колебаний будет равна нулю.

Условие минимумов:

Амплитуда колебаний частиц среды в данной точке минимальна, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке, равна нечетному числу длин полуволн.

Δd=±(2k+1)λ/2

Чтобы интерференционная картина была устойчивой необходимо, чтобы источники волн имели одинаковую частоту и разность фаз их колебаний была постоянной. Источники, соответствующие этим двум условиям, называются когерентными.

Вспомните основное свойство всех волн

При интерференции энергия концентрируется в максимумах, а в минимумы не поступает совсем.

Ответить на вопросы:

•        Что такое интерференция волн? Что такое когерентные источники волн?

•        Может ли интерференция наблюдаться для волн, у которых длины волн отличаются в 2 раза, а амплитуды одинаковы?

•        Может ли интерференция наблюдаться для волн, у которых амплитуды отличаются в 2 раза, а длины волн одинаковы?

•        До сих пор мы рассматривали по перечные волны. Может ли интерференция наблюдаться для продольных волн?

Учебник Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин § 67

Открывают учебник и тетрадь, повторяют домашнее задание

- зависимость показателя преломления среды от частоты световой волны.

- Ньютон в 1666 г.

- семь цветов, которые он увидел в результате преломления белого цвета в призме

- Максимальную скорость свет имеет в вакууме, при переходе в более плотную среду скорость света уменьшается

- Белый свет – сложный, каждый из цветов преломляется в призме по –разному, т.к. имеют разную скорость в веществе.

- Как Однажды Жак Звонарь Городской Сломал Фонарь

- синий, желтый, зеленый

- Мы видим тот цвет, который отражается от поверхности предмета. Если видим белый, значит, отражается весь спектр, если черный – то весь спектр поглощается.

Записывают тему урока

Слушают учителя

Смотрят опыт, делают выводы, что в одних местах волны усиливают друг друга, в других – ослабляют.

- Сложение волн в пространстве.

Записывают определение

Рисуют

Записывают

- Перенос энергии без переноса вещества.

Отвечают

- Нет. Длина волны также, как и частота, должны быть одинаковыми.

- Да.

 - Да, например, звуковые волны являются продольными.